O princípio básico da reação eletrolítica da célula de eletrólise da membrana é converter energia elétrica em energia química e salmoura eletrolisa para produzir NaOH, CL2 e H2, como mostrado na figura acima. Na câmara do ânodo da célula (no lado direito da figura), a salmoura é ionizada em Na+ e Cl- na célula, em que Na+ migra para a câmara do cátodo (lado esquerdo da figura) através de uma membrana iônica seletiva sob a ação de carga. O Cl-Cl-menor gera gás de cloro sob eletrólise anódica. A ionização de H2O na câmara do cátodo se torna H+ e OH-, em que o OH- é bloqueado por uma membrana de cátions seletivos na câmara do cátodo e Na+ da câmara do ânodo é combinada para formar NaOH do produto e H+ gera eletrólise subsídica de hidrogênio.